隧道地应力测量与岩爆预测分析

本文基于解南高速公路某隧道实测地应力数据研究隧址区初始地应力场分布规律,结果表明隧道区初始地应力场以构造应力为主导。根据实测地应力资料对高地应力区隧道开挖阶段进行岩爆预测,结果显示该区表现为中等岩爆等级。     

深埋隧道地应力测量及岩爆可能性分析

为查清拟建隧道地应力状态,采用钻孔水压致裂法进行隧址区地应力测量。测试结果表明:隧道深埋段地应力场以水平构造应力为主,在测试深度内最大水平主应力值为6.08~14.36MPa,具中等偏高应力水平;最大水平主应力方向为近N46°W,与隧道走向小角度相交,对隧道围岩稳定性较为有利。基于水压致裂法地应力实测结果,采用Russenes判据、Turchaninov判据、Hoek判据等3种判别方法进行岩爆预测,认为该深埋隧道有发生轻微—中等岩爆的可能。因此在施工过程中应采取合理的开挖方式及防岩爆安全措施,防止岩爆灾害的发生。     

高地应力隧道爆破卸压残余应力方程验证研究

高地应力岩爆具有突发性、弹射性和延续性等显著特点,对隧道施工危害极大。根据前人研究初步得出的爆破卸压残余应力方程,结合川藏线某隧道发生岩爆的实际案例,采用理论方法和数值模拟FLAC~(3D)法对隧道爆破卸压后残余应力变化规律进行分析总结,并对卸压残余应力方程的合理性和可行性进行验证。将二者结果进行对比发现,硬岩及较硬岩隧道爆破卸压残余应力方程具有较好的可行性,能较好地评价爆破卸压的应用效果。     

隧道岩爆的判据与预测预报

通过对圆形隧道围岩应力和开挖后围岩内部裂纹扩展的特点进行分析,采用Griffith强度理论的破坏准则,得到了用岩石抗拉强度表示的隧道开挖中发生岩爆的判据,并可以较好的预测岩爆。根据隧道岩爆的特征提出了采用理论分析法和现场实测法进行预测预报,其研究结果可以为类似工程提供参考。     

基于Visual Modflow的隧道涌水量预测研究

利用Visual Modflow软件对甘肃秦峪隧道隧址区地下水位进行模拟,并对隧址区涌水量进行预测,经过与几种传统隧道涌水量预测方法进行对比验证,Modflow软件预测隧道涌水量结果可靠,并具有较好的操作性。     

高密度电法在余姚某火山岩隧址勘察中的应用

高密度电法一直被广泛应用于公路隧道等线型工程的勘察中.该文通过余姚市某隧道的勘察,在测区地质资料、测量装置、资料解释等方面进行分析研究,有效地查明了隧址区断裂等构造破碎带的位置和产状,风化带厚度,为隧址区的工程评价和设计施工提供了科学依据.经钻探验证,表明高密度电法结论准确,效果良好.     

白龙山隧道地应力场数值模拟研究及岩爆预测

根据静兴高速公路白龙山隧道区域应力场特征,建立三维地质模型,采取有限元数值模拟的方法分析研究工程区的初始地应力场分布规律。通过分析隧道轴线方向上的地应力场特征,发现隧道区初始地应力场以构造应力为主导,区内存在较高地应力场,长度约为3150m。最后,根据地应力资料对高地应力区隧道开挖阶段进行岩爆预测,结果表明隧道计算段岩爆等级为弱岩爆~中等岩爆。     

二郎山隧道岩爆特征与防治

在高地应力区硬岩中开挖地下洞室往往会发生岩爆，简要介绍了二郎山隧道地应力分布规律、岩爆特征及防治措施。     

粤北某特长隧道岩溶水文地质特征初探

粤北某特长隧道为某高速公路重点控制性工程,是国家高速公路路网规划的重要组成部分,隧址区位于三江分水岭位置,岩溶发育,水文地质条件复杂。根据现场水文地质勘察资料,对隧址区岩溶特征及地下水运动规律进行分析,探讨岩溶水文地质对隧道修建的影响,并对工程建设提出相应意见和建议。     

矿山岩爆防治机理及方法研究综述

岩爆是处于高应力或极限平衡状态下的硬脆性岩体,在开挖等工程活动扰动下,其储存的弹性应变能突然、猛烈释放的一种动力破坏,是在其内因和外因共同作用下形成的。矿山由于其开采的独特性,其岩爆防治方法不完全等同于隧道岩爆。针对目前岩爆防治机理的研究侧重于如何减小岩体所处的应力环境、减缓并控制能量释放率,监测方法侧重于微震监测的发展趋势,综合研究分析当前隧道、矿山常用的岩爆防治机理和方法,指出矿山岩爆首先基于设计预防,巷道、硐室可根据岩爆程度分别采用柔性支护、钻孔卸压、爆破卸压等防治方法,采场岩爆可根据不同情况采用充填法、崩落法、改变回采顺序等防治方法。     

某深井矿山岩爆特征及形成机理研究

地应力、构造发育。对矿山地质条件进行了阐述,通过现场调查,描述了岩芯饼化和围岩剥落现象,分析了岩爆特征,总结了发生岩爆的基本规律,对8#矿体进行了岩爆类型和岩爆烈度分级划分,得出了该矿体围岩从1 451 m中段至1 261 m中段具有中等至强烈岩爆倾向性,从原岩应力、地质构造及开采深度等岩爆影响因素分析了岩爆发生的成因和形成机理,为选择合理的采矿方法和岩爆控制技术措施提供了重要依据。     

大红山铁矿深井大规模开采岩爆综合评价

大红山铁矿是特大型深埋矿床,在深井开采时遇到的一个技术难题就是岩爆。为评价岩爆倾向性烈度,对该矿深部5种岩样进行室内岩爆倾向性试验,并采用声发射方法确定岩石接近峰值强度时的卸载点;通过地应力现场实测和三维有限元数值模拟,获得深部最大主应力和巷道开挖后最大切向应力;采用最大主应力判别法、切向应力准则、强度脆性系数法、变形脆性系数法、弹性应变能储存指数法这5种评价方法,对岩样的岩爆倾向性进行单项指标评价,分别得到各矿岩岩爆倾向性烈度。然后采用模糊数学法,对各单项指标评价结果进行综合评价。结果表明:深部主要矿岩体总体上具有发生中等岩爆和强烈岩爆的倾向性。最后,通过评价结果,在岩层图上绘制典型水平岩爆倾向性分布区域,可为深部开采和岩爆防治提供参考依据。     

深埋隧道中单组结构面对岩爆的影响

结合国内外结构面型岩爆的研究成果,以乌兹别克斯坦甘姆奇克隧道为工程背景,采用离散元数值计算方法,探讨在深埋隧洞单组结构面的条件下,结构面的产状、间距以及位置等对岩爆的影响规律。重点分析了隧洞最容易发生岩爆的危险区域、最易诱发岩爆的结构面危险倾角以及结构面的最危险位置。由最终的模拟结果可知：在水平主应力最大的条件下,直墙半圆拱隧洞的拱顶位置附近以及边墙墙角的应力集中区为岩爆发生的高危位置;单组结构面的条件下,岩爆的发生基本集中于陡倾结构面的位置,结构面缓倾处一般不发生岩爆;结构面的产状会影响围岩的破坏模式,缓倾结构面容易诱发围岩的弯折破坏,而陡倾结构面则更容易发生沿结构面方向的剪断或滑移;结构面间距的改变使得结构面与开挖边界之间的位置关系发生改变,从而影响到岩爆;开挖边界外侧的结构面距离边界越近则其附近的应力越高,诱发岩爆的可能性也越大。研究着重于研究结构面对于隧洞岩爆所造成的影响,分析了容易诱发岩爆的结构面形态,对于实际工程的工程选址、岩爆预测以及岩爆防治都有着一定的指导作用。     

阿舍勒铜矿深部岩爆倾向性综合分析应用研究

通过现场调查、地质钻探、地应力测试, 初步判断阿舍勒铜矿深部岩爆倾向性。依据室内试验结果运用6种不同岩爆评价方法对凝灰岩、铜硫矿、黄铁矿3种深部主要岩性进行了评价, 并基于模糊数学多因素综合评价其岩爆倾向性分别为弱、强、强。该研究对其他深井矿山岩爆倾向性分析具有一定的指导意义。     

距离下保护层开采防冲机理及技术研究

针对七台河矿区某矿煤层群的地质赋存特点,研究了近距离下保护层开采防治冲击地压的机理和技术。利用FLAC 3D软件,分析比较了下保护层开采和非保护层开采的工作面围岩应力应变及塑性范围的分布规律及其差异,揭示了近距离下保护层开采的防冲机理,并讨论了下保护工作面的合理布置。结果表明近距离下保护层开采能取得较好的防冲效果,近距离下保护层开采防冲的机理是：下保护层开采降低了被保护工作面的应力峰值,使应力峰值位置向煤体深部转移;增大了被保护工作面围岩的位移,有利于释放冲击弹性能;被保护工作面的围岩预先产生塑性变形,在掘进、回采中不易再次发生塑性破坏。当被保护工作面布置合理时,能取得防冲和留巷的双重效果。     

大尺寸试件在梯度应力作用下的岩爆孕育声发射特性

岩爆是地下深部岩体开挖过程中常见的一种地质灾害现象，而梯度应力是影响岩体岩爆孕育的主要因素之一。为探究梯度应力作用下的岩体岩爆孕育声发射特性，借助YB A型岩爆模拟试验装置对大尺寸试件进行不同梯度应力作用下的室内岩爆加卸载试验，采用声发射监测手段获取试件在加载过程中的声发射数据并进行分析。研究结果表明：围压一定时，试件所受顶部应力梯度差越小，试件岩体产生的声发射现象相对越早，声发射能量的释放频率在加载过程中更均匀，且声发射能量相对较小；随着试件顶部所受梯度应力差值的增大，试件的声发射能量值释放愈发频繁，振铃计数的变化范围越大，越符合岩体压缩作用下的4个变形阶段。     

模糊灰关联模式识别方法在岩爆预测中的应用

将模式识别方法用于岩爆预测研究,选取岩石弹性能量指数、脆性系数和围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度的比值作为岩爆灾害预测的主要影响因子,运用灰色系统理论和模糊数学原理提出了基于模糊灰关联模式识别的岩爆预测方法。利用所提出的方法对冬瓜山铜矿床岩爆倾向与烈度进行了预测研究,研究结果表明,该方法具有较高的预测精度,具有良好的应用前景。     

岩爆倾向性巷（隧）道围岩破裂的试验研究

针对硬岩岩爆问题,研制岩爆倾向性材料和断面围岩成形和卸荷的一体化装置,同时为得到因钻爆法或TBM施工造成的围岩损伤对岩爆破裂的影响,在围岩左侧帮预制与临空面平行的非贯通裂隙,制作物理模型,对具有岩爆倾向性的方形巷（隧）道围岩破裂模式进行物理模拟试验。通过数值试验,对比分析含裂隙（损伤）围岩与完整围岩破裂演化的特点。结果...     

深部空区群作用下小厂坝铅锌矿岩爆危险性评估及安全回采技术研究

小厂坝铅锌矿矿井采深大,空区群分布范围广,导致岩爆经常发生,因此岩爆成为制约该矿井安全高效生产的重要因素。依据矿井实际地质与生产条件,利用有限差分软件FLAC3D建立数值分析模型,对各岩体应力状态进行研究,评估并划分岩爆区域与等级。并对开采方式和矿房布置形式展开研究,优选出最佳开采方式和矿房布置形式,减少应力集中,避免岩爆发生。